مواد هوشمند | تعبیرستان
مواد هوشمندعلم و فناوریدانستنیها
×
بستن

مواد هوشمند

هواپیماهای هوشمند، خانه های باهوش، بافتهای حافظه دار شکلی، میکرو ماشینها، سازه های خودآرا و رنگهای نانویی متغیر کلماتی هستند که از سال ۱۹۹۲ و با تجاری شدن اولین مواد هوشمند وارد لغتنامه های مواد شده اند و از آنها انتظار می رود که بسیاری از نیازهای تکنولوژیک قرن ۲۱ را برآورده سازند.
ناسا بر روی رهبری اولین تغییرات در زمینه پرواز ماوراء صوت توسط مواد هوشمند حساب ویژه ای باز کرده است. وزارت دفاع آمریکا مواد هوشمند را در سناریویی به نام "سربازهای آینده" تاثیر به سزایی داده است و از ابزارهای هوشمند تا لباسهایی شبیه به مارمولک یاد کرده است. در سوی دیگر طیف کاربردهای این مواد نیز می توان به اسباب بازیها، ابزارهای روزمره و ... نام برد.
شاید برایتان جالب باشد که بدانید سابقه مواد هوشمند به ۳۰۰ سال قبل از میلاد، و دوران کیمیاگری باز می گردد. در آن زمان اگر چه توانایی تولید طلا وجود نداشت اما فعالیتهایی برای تغییر رنگ و خصوصیات فلزهای محتلف صورت گرفت که برخی از مواد مورد استفاده آنها را می توان از مواد هوشمند دانست.
تعریف مواد هوشمند
معمولا عبارت "مواد هوشمند" را بدون تعریف دقیقی از آنچه مورد نظرمان است استفاده می کنیم. از طرفی هم ارائه یک تعریف دقیق به طرز عجیبی دشوار است. استفاده گسترده ای از این کلمه می شود اما موافقتی کلی بر روی معنای آن وجود ندارد. اما ببینیم تعریف ناسا از مواد هوشمند چیست:
"مواد هوشمند موادی هستند که موقعیت ها را به خاطر می سپارند و بامحرکهای مشخص می توانند به آن موقعیت باز گردند." تعریف دایره المعارف تکنولوژیهای شیمیایی کمی جامع تر به نظر می آید: "مواد و سازه های هوشمند، اشیائی هستند که شرایط محیطی را حس کرده و با پردازش این اطلاعات حسی نسبت به محیط عمل می کنند."
هرچند که به نظر می آید این دو تعریف به یک رفتار اشاره می کنند اما می توان آنها را از دو قطب مختلف دانست. تعریف اول به مواد طوری نگاه کرده است که در ذهن ما عناصر، آلیاژها و ترکیبها را تداعی می کند. چیزهایی که توسط ساختار مولکولی خود قابل شناسایی و اندازه گیری هستند. اما در تعریف دوم به مواد به صورت مجموعه ای از فعالیتها اشاره شده است. در واقع در تعریف دوم با مجموعه ای از مواد یا سیستمها سر و کار داریم و آن حالت قابل شناسایی و اندازه گیری بودن به آن وضوح نیست.
اما اگر بخواهیم مواد و تکنولوژیهای هوشمند (شامل عناصر، مواد مرکب، سیستمها و ...) را با توجه به خصوصیاتشان بشناسیم، این خصوصیات را می توان برای آنها نام برد:
▪ فوریت:
به این معنا که پاسخ آنها به صورت بلا درنگ (همزمان با تاثیر محرک) است.
▪ سازگاری:
به این معنا که توانایی پاسخ به بیش از یک شرایط محیطی را دارا هستند.
▪ خود انگیزی:
به این معنا که این هوشمندی در درون این مواد است نه در بیرون آنها.
▪ گزینش پذیری:
به این معنا که پاسخ آنها مجزا و قابل پیش بینی است.
▪ مستقیمی:
به این معنا که پاسخ داده شده با تحریک وارده در یک مکان قرار دارند.
انواع مواد هوشمند
با توجه به تعاریف موجود مواد هوشمند را می توان به دو دسته تقسیم کرد. در ادامه به خلاصه ای از خصوصیات این مواد اشاره می شود و در بخشهای بعدی به هریک به طور کاملتر می پردازیم:
۱) نوع اول
این دسته از مواد در پاسخ به محرکهای محیط خارجیشان در یک یا چند خصوصیت خود – شیمیایی، الکتریکی، مکانیکی، مغناطیسی و گرمایی- تغییر ایجاد می کنند. البته یک سیستم کنترل خارجی موجب این تغییرات نیست و خود ماده مستقیما این تغییرات را ایجاد می کند. به عنوان مثالی که برای همه ما آشناست می توان به عینکهای فتوکرومیک اشاره کرد که تحت تاثیر اشعه ماوراء بنفش تغییر رنگ می دهند. دو دسته از این مواد در ادامه معرفی شده اند:
▪ ترموکرومیک:
موادی که تحت تاثیر گرما در ساختارشان تغییراتی ایجاد می شود و به علت تغییر در بازتابهای آن رنگ متفاوتی از آن دیده می شود.
▪ مواد با حافظه شکلی:
این مواد توانای تغییر شکل تحت تاثیر محرکهای مختلف (مانند دماهای مختلف) را دارا هستند. به عنوان مثال با افزایش دما تغییر شکل می دهند و با بازگشت دما به مقدار اولیه شکل اصلی خود را می یابند.
۲) نوع دوم
این دسته از مواد هوشمند شامل آنهایی است که انرژی را از نوعی به نوع دیگر تبدیل می کنند. نمونه ای که شاید با آن آشنا باشید مواد پیزوالکتریک هستند که در پاسخ به محرک الکتریکی از خود حرکت مکانیکی نشان داد و در پاسخ به محرک مکانیکی الکتریسیته تولید می کنند. دو نوع از این مواد نیز در اینجا معرفی شده اند:
▪ مواد فتو ولتائیک (قدرت زای نوری):
این مواد در پاسخ به محرک نور مرئی جریان الکتریکی ایجاد می کنند.
▪ مواد ترمو الکتریک (دما برقی):
این مواد نیز در مقابل تغییرات دما توانایی تولید برق را دارند.



باشگاه دانش آموزی نانو

تاریخ ارسال: 1390/01/11


نظر شما چیست؟

کد امنیتی شکل بالا در کادر زیر درج شود

برای مشاهده و استفاده از فرم می بایست جاوااسکریپت بر روی مرورگر شما فعال باشد.

 
تعبیر خواب
تعبیر با تقویم
روایتی از قول امام جعفر صادق (علیه السلام) هست که می‌فرمایند مثلاً اگر در روز یا شب اول ماه قمری خوابی را ببینید تعبیر ندارد و صحیح نیست، یا اگر  در دوم و سوم ماه خوابی را ببینید تعبیرش برعکس می‌شود و به همین ترتیب تمام روزهای ماه را فرموده‌اند و این روایت تا حدودی هم شایع شده و گسترش پیدا کرده است.
دقت کنید که چیز کمی نیست!... یعنی شما که دیشب خوابی را دیده‌اید با دانستن تاریخ دیشب، می‌توانید ادامه مطلب...
تعبیرها و اشتباه‌ها
همۀ ما در طول شب یا روز خواب‌هایی می‌بینیم که ممکن است درست و صادق بوده و معنایی را در خود داشته باشند یا اینکه بی‌معنا باشند.
علت خواب‌های بی‌معنا چیزهایی مثل ضعف یا پرخوری قبل از خواب و یا صدای محیط زمان خواب و یا حتی می‌تواند نتیجه تلقین شیطان باشد و فقط پیامبران و معصومین (علیهم السلام) هستند که تمام خواب‌هایشان درست و صادق بوده و حسابشان جدا است. حضرت امام صادق (علیه السلام) به مفضل که از ادامه مطلب...
تعبیر با کتاب
در این مقاله می‌خواهم در مورد این بنویسم که هر کسی می‌تواند بعضی از خواب‌ها را با کتاب تعبیر خواب، تعبیر کند. بنابراین اجازه دهید ابتدا تعریفی کلی و خلاصه از نحوۀ تعبیر خواب ارائه کنم.
خواب‌هایی که ما می‌بینیم یا می‌خواهند معنایی را به ما بفهمانند و یا خیر؛ حالا چرا بعضی از خواب‌ها می‌خواهند معنایی را بفهمانند ولی بعضی خیر؟... چون این سوال بحث دیگری است نمی‌خواهم دربارۀ آن صحبت کنم.
خود این خواب‌های بامعنا نیز اکثراً به صورت مثال ادامه مطلب...
مبارزه با فراموشی خواب
تحقیقات نشان داده است که همۀ افراد در طی خواب خودشان رویا می‌بینند (به جز در برخی بیماری‌های شدید روانی)، منتها خیلی‌ها آن‌ها را فراموش کرده و فکر می‌کنند که اصلاً رویایی ندیده‌اند. هر چند خیلی از این رویاها ممکن است جزء رویاهای بدون تعبیر باشند ولی به هر حال رویا بوده‌اند.
حال سوال این است که چطور خواب خود را فراموش نکنیم؟ چطور صحنه‌های خواب را خوب و روشن به یاد آوریم؟ برای رسیدن به این هدف راه‌های زیادی وجود ادامه مطلب...
دفع بلا با صدقه
احادیث و روایات و همچنین تجربیات بسیاری وجود دارد که خداوند متعال با صدقه قضا و قدر را تغییر می‌دهد. به عبارتی دیگر با صدقه می‌توان به خواست خدا از وقوع بلایا و حوادث جلوگیری کرد. زیرا خود خداوند قضا و قدر را معین کرده و فقط خود او می‌تواند آن را تغییر دهد (که یکی از عواملی که فرموده قضا و قدر را به خاطر آن تغییر می‌دهد همین صدقه دادن است). البته این یکی از آثار صدقه می‌باشد. ادامه مطلب...
رسیدن تعبیر به دیگری
این نکته را به خاطر داشته باشید که تعبیر خواب شما ممکن است به همان کسی که در خواب دیده‌اید نرسد و به شخص دیگری مربوط شود. در واقع تعبیر خواب شما کیلومترها با آن شخصی که در خواب دیده‌اید فاصله داشته باشد! تجربۀ خودم من از خواب‌هایم این بوده که در موارد خیلی خیلی خیلی کمی تعبیر خواب به همان افرادی رسیده که در خواب دیده‌ام (به طوریکه در اکثر موارد فقط یک درصد احتمال می دهم که تعبیر ادامه مطلب...
دفع بلا و گرفتاری
بعضی از خواب‌ها آینده را پیشگویی کرده و می‌گویند که بلا و مصیبت و گرفتاری در پیش است و یا اینکه عمل زشت یا گناهی را مرتکب خواهیم شد. اگر این خواب‌ها درست و اصطلاحاً صادقه باشند، در واقع از مقدرات الهی می‌گویند و چیزهایی که پیش‌بینی آن شده حتماً به وقوع می‌پیوندند.
ولی خداوند راه‌هایی را تعیین کرده که نگذارید آن بلایا به وقوع بپیوندند و در واقع مقدرات خدا تغییر کند. در اصل خود خدا مقدرات را بوجود آورده ادامه مطلب...
کلیپ و ویدیو
تاثیر امام رضا روی ایران (حجت الاسلام عالی)
اشخاصی که در کلیپها مشاهده می کنید تعبیرگر خواب نیستند